燈泡貫流式水輪發電機組導葉軸套改造

陳東林

（廣西長洲水電開發有限責任公司，廣西 梧州 543002）

燈泡貫流式水輪發電機組導葉軸套改造

陳東林

（廣西長洲水電開發有限責任公司，廣西 梧州 543002）

針對燈泡貫流式水輪發電機組導葉軸套漏水問題，廣西長洲水利樞紐通過采用對漏水集收排引的方式在9號機組導葉軸套上進行了試驗性改造，總結經驗后分別對6臺機組進行了技術改造，解決了因導葉軸套漏水對其它設備的影響。目前設備運行良好，技改效益顯著。

燈泡貫流式；導葉軸套；改造；漏水

1 概況

廣西長洲水利樞紐位于西干流、潯江末端的長洲島河段上，是西江流域廣西境內最后一個梯級電站，電站共安裝15臺單機容量42 MW的燈泡貫流式水輪發電機，其中內江廠房安裝6臺機組，外江廠房安裝9臺機組。

在電站運行初期，由于導葉軸套漏水，大量漏水從高處落下飛濺的設備上，影響設備正常運行以及對設備的巡檢。為了防止漏水對設備的影響，只能在設備上加蓋防雨棚等臨時設施，整個水輪機廊道層都布滿了防水設施，地面到處是流水、積水。嚴重影響到機組設備的安全，并且惡劣的環境也影響到巡檢人員的安全及巡檢質量，對設備的維護造成影響。

2 導葉軸套漏水原因分析

燈泡貫流式水輪發電機組為臥式結構，水輪機導葉立面分布。導葉通過拐臂與控制環連接，由導葉接力器控制控制環對導葉開度的調整。如圖1所示導葉軸套與導水機構的密封主要為YX密封結構，密封位于密封套內側，密封套外側靠O型橡膠密封圈，整個密封套通過限位銷釘固定在導水機構上。導葉在轉動過程中，流道內水壓力作用于YX密封面，YX密封的唇邊與轉動的導葉樞軸進行密封。在機組開機、停機及正常運行過程中，導葉時刻都在轉動，YX密封與導葉樞軸在經過一段時間相互摩擦后，密封唇邊損壞失效流道內水壓力向外漏出。同時因為密封結構簡單且導葉立面分布每個導葉受力不一，特別是在水平方向，在導葉重力的作用下軸套密封很容易產生偏磨，加速了密封的損壞。導葉軸套在更換新密封后經過不到4個月時間的運行就逐漸開始漏水。

圖1 改造前導葉軸套的結構

3 導葉軸套的改造及漏水的處理

根據燈泡貫流式水輪發電機組導葉軸套結構特點，導葉立面分布，每個導葉受力不一，在導葉轉動過程中導葉軸套密封在不同方向均受到摩擦。導葉對軸套偏向力的存在且不能夠消除，為此需找到一種方法將因軸套密封損壞產生的漏水及時集收，在漏水漏出軸套前進行引排，防止大量漏水飛濺到設備上。在對導葉軸套原結構分析后，對導葉軸套進行了改造。如圖2所示，導葉軸套的結構特點在軸套密封后增加了一道環形的排水槽，將從軸套密封漏出的水收集起來。根據各個方面導葉的布置，在導葉軸套的最低處增加排水孔，并接上排水管進行引排。各個導葉的排水管與布置在機組導水機構上的環形鍍鋅管相連，鍍鋅環管底部增加沿墻面布置直管至地面排水溝內，各個排水管連接接頭緊密不能有漏水。經過對導葉軸套的改造及排水管的布置，做到對軸套密封漏水的內部引排，防止軸套漏水外漏、飛濺的目的。

圖2 改造后導葉軸套的結構

4 改造后的情況及經濟效益

通過技術改造，從根本上解決了長洲水電公司燈泡貫流式水輪發電機組導葉軸頭漏水問題，效果明顯。消除了原來導葉軸套下方油箱、油泵電機以及導葉接力器自動化元器件等重要設備被漏水損壞的安全隱患，同時改善了現場環境，方便對各設備的日常巡檢及維護。本項目經濟效益顯著，以長洲公司機組為例，在未對導葉軸套改造之前，為防止漏水增加并保護其它設備的安全，每年都需要對各臺機組的漏水較大的導葉軸套密封進行更換。一臺機組有16個導葉軸套密封，如需要進行更換就需要9萬多人工費用，以及20天檢修工期。經過改造后的葉導軸套基本消除了漏水現象，延長軸套密封了檢修周期，導葉軸套密封的檢修周期從原來每年更換變為跟著機組B級檢修和A級檢修走，3～4年進行一次更換密封。每年只需要在機組C級檢修過程中對排水管進行清掃檢查就可以。對導葉軸套的改造只需在對導葉軸套密封檢修時對軸套進行少量加工并在機組導水機構上布置一道環形鍍鋅管即可，費用較低，難度較小。

5 結語

2012年長洲公司在9號機組上進行了試驗性改造，效果明顯，基本上解決了導葉軸套漏水的問題。于2013～2015年利用機組檢修期間分別對6臺機組進行了改造，目前設備運行良好。

導葉軸套漏水長期以來都是各個燈泡貫流式水輪發電機組水電廠（站）比較難處理的問題。本技改通過改造軸套結構增加漏水收集環形槽及漏水引排管，對因密封損壞造成的漏水進行集收引排的方法解決導葉軸套漏水的問題，延長了導葉軸套密封的檢修周期，且改造費用不高，日常維護簡單，其經驗可供類似工程借鑒。

（責任編輯：周 群）

Improvement of guide vane bearing bush for bulb turbine generator unit

CHEN Dong-lin
（Guangxi Changzhou Hydropower Development Co.,Ltd.,Wuzhou 543002,China）

The bulb turbine generator units of Changzhou Hydraulic Complex in Guangxi had water leakage problem at the guide vane bearing bushes.In view of this leakage problem,testing improvement was conducted at the guide vane bearing bush of No.9 unit,including collecting and drainage of leakage water.Improvement was conducted at the other six units after summary of experience,which prevents other equipment from being affected by leakage water.Equipment are operating well at present with significant improvement benefits.

Bulb turbine;guide vane bearing bush;improvement;water leakage

TM312

B

1003-1510（2016）04-0084-02

2016-04-19

陳東林（1980-），男，廣西梧州人，廣西長洲水電開發有限責任公司助理工程師，學士，從事水電站生產管理工作。